馬飛煜 林 婉 黃林歡 林 麒
(汕頭市中心醫(yī)院暨中山大學(xué)附屬汕頭醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,廣東 汕頭 515041)
海馬結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)、記憶等高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)中起重要作用。阿爾茨海默病(AD)主要累及于此,表現(xiàn)為進(jìn)行性智力衰退和行為、人格變化??焖倮匣V呆模型小鼠(SAMP8)是主要以學(xué)習(xí)、記憶能力下降為特征的比較理想的自然衰老癡呆模型〔1~4〕??焖倮匣∈?SAMR1)表現(xiàn)為正常衰老,一般作為SAMP的正常對(duì)照〔5〕。Uchida等〔6〕首次從人腦組織中分離出金屬硫蛋白(MT)3,因其只在腦內(nèi)特異表達(dá),可能具有重要的神經(jīng)生理和神經(jīng)調(diào)節(jié)功能。臨床報(bào)道老年癡呆患者腦內(nèi)MT3含量明顯減少〔7〕,引發(fā)了許多MT3與AD發(fā)病機(jī)制的研究。本實(shí)驗(yàn)觀察MT3對(duì)SAMP8小鼠海馬組織學(xué)變化的影響。
1.1動(dòng)物分組 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均7月齡,雄性,每組20只。SAMP8作為癡呆組,SAMR1作為正常組。將SAMP8隨機(jī)分成癡呆組、空白對(duì)照組(0.2 ml/10 g生理鹽水)、低濃度MT3(75 μg/ml)組、中濃度MT3(150 μg/ml)組、高濃度MT3(300 μg/ml)組。由天津中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。連續(xù)腹腔注射28 d,停藥1 d后備用。
1.2光鏡標(biāo)本制備、HE染色 4%多聚甲醛灌注取腦,常規(guī)梯度酒精脫水,二甲苯透明后,浸蠟,石蠟包埋制成蠟塊,每只鼠海馬連續(xù)發(fā)片;切片常規(guī)用二甲苯脫蠟,經(jīng)各級(jí)乙醇脫水:蘇木精染色;鹽酸乙醇分化;自來(lái)水浸泡;置伊紅液;常規(guī)脫水,透明,封片。
1.3透射電鏡標(biāo)本制備 用2.5%戊二醛和4%多聚甲醛混合液灌注取腦,再置于4%戊二醛、鋨酸中固定;梯度酒精脫水;環(huán)氧樹(shù)脂包埋;制備半薄切片定位后,超薄切片,用醋酸雙氧鈾和檸檬酸鉛雙染,備電鏡觀察。
2.1各組小鼠海馬CA1區(qū)HE染色結(jié)果 SAMP8組海馬CA1區(qū)結(jié)構(gòu)不清,錐體細(xì)胞數(shù)量減少,排列紊亂;很多細(xì)胞核體積變小、深染,呈核固縮表現(xiàn);膠質(zhì)細(xì)胞明顯增生。SAMR1組海馬CA1區(qū)結(jié)構(gòu)清晰,錐體細(xì)胞數(shù)量未見(jiàn)減少,細(xì)胞排列較整齊、均勻,細(xì)胞形態(tài)正常,結(jié)構(gòu)完整。低、中、高濃度MT3組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞較空白對(duì)照組結(jié)構(gòu)較清晰,排列較整齊均勻,膠質(zhì)細(xì)胞減少;中濃度MT3組有錐體細(xì)胞脫失;低、中濃度MT3組形態(tài)學(xué)不如高濃度MT3組規(guī)整;高濃度MT3組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞排列較整齊均勻,細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)較清晰(圖1)。
2.2各組小鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元透射電鏡超微結(jié)構(gòu)結(jié)果 SAMP8組大部分神經(jīng)元體積變小,核不規(guī)則,胞質(zhì)內(nèi)有較多脂褐素沉積;出現(xiàn)胞核固縮,核膜斷裂,線粒體空泡化,有脂褐素沉積;神經(jīng)氈呈空泡化,神經(jīng)絲溶解消失;核基輕度空化,胞質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)線粒體,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及脂褐素。SAMR1組神經(jīng)元胞膜完整,染色質(zhì)分布均勻,細(xì)胞器清晰可見(jiàn),排列有序,細(xì)胞核呈圓形或橢圓形,核仁清楚,單個(gè)或兩個(gè);神經(jīng)氈超微結(jié)構(gòu)正常。低、中、高濃度MT3組均可見(jiàn)神經(jīng)元輕度空泡化改變,胞質(zhì)內(nèi)都可見(jiàn)線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稍腫脹,脂褐素沉積;神經(jīng)氈內(nèi)空泡化減少,神經(jīng)絲較空白對(duì)照組增多;高濃度MT3組可見(jiàn)接近正常神經(jīng)元,有少量脂褐素,神經(jīng)氈、神經(jīng)絲較空白對(duì)照組增多。海馬CA1區(qū)超微結(jié)構(gòu)受損逐漸減輕,高濃度MT3組最接近于SAMR1組,但仍未達(dá)到正常(圖2)。
圖1 各組海馬CA1區(qū)錐體細(xì)胞排列比較(HE,×400)
圖2 各組海馬CA1區(qū)神經(jīng)元透射電鏡超微結(jié)構(gòu)
AD主要病理變化包括神經(jīng)元缺失,老年斑形成,神經(jīng)原纖維纏結(jié)及神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生。海馬結(jié)構(gòu)在學(xué)習(xí)、記憶等高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)中起重要作用。SAMP8是由日本京都大學(xué)Takeda教授開(kāi)發(fā),以學(xué)習(xí)記憶功能呈增齡性加速衰退為主要特征,成為研究老化和學(xué)習(xí)記憶障礙的理想動(dòng)物模型〔8,9〕。本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明SAMP8學(xué)習(xí)記憶能力下降與海馬結(jié)構(gòu)神經(jīng)元減少、變性和凋亡有關(guān)。SAMP8經(jīng)MT3治療能減輕海馬神經(jīng)元的損傷,對(duì)神經(jīng)元起到保護(hù)作用。MT3只存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng),對(duì)其生物學(xué)功能的認(rèn)識(shí),目前概括起來(lái)包括以下幾個(gè)方面:①對(duì)銅、鋅等金屬的隔離與分散作用;②調(diào)控鋅金屬蛋白的生物合成及活性;③保護(hù)細(xì)胞免受自由基傷害;④特定情況下對(duì)神經(jīng)元細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)SAMP8學(xué)習(xí)記憶能力下降有其海馬結(jié)構(gòu)的組織形態(tài)學(xué)基礎(chǔ),MT3能通過(guò)對(duì)海馬神經(jīng)元的保護(hù)作用而起到改善認(rèn)知功能。目前MT3對(duì)AD的保護(hù)作用機(jī)制尚未清楚。
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